[發明專利]高嶺土干燥/冷卻及改性一體裝置及高嶺土加工方法

有效

• 申請號: 202211243598.8
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115321550B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 李可文;張小衛;燕飛;王琪;張彥起
• 申請（專利權）人: 廣州維楨化工科技有限公司
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 廣東金穗知識產權代理事務所(普通合伙) 44852
• 代理人: 趙李娜

本發明涉及高嶺土深加人領域，具體為高嶺土干燥/冷卻及改性一體裝置及高嶺土加工方法。本發明高嶺土干燥/冷卻及改性一體裝置，包括：塔體，所述塔體上方設有進料管，所述塔體下方連通有成品輸出管；第一風機；第二風機；改性劑傳送管，其位置處于所述塔體下方、但高于所述第二風機的水平高度；所述改性劑傳送管處于所述塔體內的部分設有至少兩個處于所述改性劑傳送管上方表面的上噴霧口；溫度傳感器，所述溫度傳感器豎直排列，其中至少處于最上方的所述溫度傳感器的水平高度高于所述改性劑傳送管，以及至少處于最下方的所述溫度傳感器的水平高度低于所述改性劑傳送管；冷熱兩用氣管，所述冷熱兩用氣管連通于所述塔體的中部。

技術領域

本發明涉及高嶺土深加工領域，具體為高嶺土干燥/冷卻及改性一體裝置及高嶺土加工方法。

背景技術

高嶺土是一種非金屬礦產，是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖。其質純的高嶺土呈潔白細膩、松軟土狀，具有良好的可塑性和耐火性等理化性質。其礦物成分主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。高嶺土用途十分廣泛，主要用于造紙、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡膠填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、顏料、砂輪、鉛筆、日用化妝品、肥皂、農藥、醫藥、紡織、石油、化工、建材、國防等工業部門。高嶺石的晶體化學式為，其理論化學組成為46.54%的，39.5%的，13.96%的。高嶺土類礦物屬于1:1型層狀硅酸鹽，晶體主要由硅氧四面體和鋁氫氧八面體組成，其中硅氧四面體以共用頂角的方式沿著二維方向連結形成六方排列的網格層，各個硅氧四面體未公用的尖頂氧均朝向一邊；由硅氧四面體層和招氧八面體層公用硅氧四面體層的尖頂氧組成了1:1型的單位層。

其中，水洗高嶺土是生產高檔瓷器的最佳原料；產品經深加工改性后，可成為造紙、橡膠、油漆、涂料等工業部門的理想原料；水洗高嶺土的處理方式通常是將原礦破碎后，經過搗漿、除砂、旋流器分級、剝片、離心機分級、磁選(或漂白)、濃縮、壓濾、干燥。

另外煅燒高嶺土與未煅燒高嶺土相比，低溫煅燒高嶺土的結合水含量減少，二氧化硅和三氧化鋁含量均增大，活性點增加，結構發生變化，粒徑較小且均勻，與未煅燒高嶺土填充NR膠料相比，低溫煅燒高嶺土填充NR膠料的硫化特性曲線基本一致，紹爾A型硬度不變，拉伸強度提高，兩者的物理性能均達到運動鞋非透明鞋底行業標準的要求。煅燒高嶺土具有獨特的高活性、高白度、高分散和高遮蓋等性能優勢，再加上無毒、無輻射、無污染的環保特性，被廣泛應用到造紙、涂料、油漆、環保等各個領域。

關于高嶺土的改性，是根據應用的需要有目的地將其表面原有的物理及化學性質進行改變。表面改性機理：利表面化學的方法，將有機物分子中的官能團在高嶺土顆粒表面產生吸附作用或化學反應，對其顆粒表面進行包覆，使高嶺土的表面有機化。具體的改性工藝：首先需將高嶺土加熱到一定的溫度（約100度左右，通常是85-95度左右）時，再加入改性劑。

目前，水洗或煅燒高嶺土表面改性采用的是分體式/分段式的操作方案，這個過程中需要大量不同的設備配合使用；其中水洗高嶺土需要先干燥再冷卻、再將高嶺土加到一個新的設備里面升溫至85~95度表面進行改性；而煅燒，由于溫度極高，通常在幾百度至1000多度不等，燒完之后的高嶺土本身至少依然具有幾百度的高溫，因此需要先經過冷卻塔進行降溫冷卻，冷卻后的高嶺土再重新升溫至85~95度表面改性。

因此現有分體式/分段式的操作方案至少存在以下問題：

1.水洗或煅燒高嶺土需要用到不同的設備，且現目前需要組合使用的不同設備造成了占地面積大、成本高的問題；

2.無論是水洗高嶺土干燥及改性、煅燒高嶺土冷卻及改性，都存在效率低、人工成本高的問題；

3.改性時還需要再升溫到85~95度，添加改性劑，又造成了能源浪費；并且通過攪拌系統進行表面改性，不僅攪拌過程中改性效果無法均勻控制，而且整體效率低；